Cara Menemukan Volume di Tabung Uji

Temuan volume dari a tabung reaksi atau tabung NMR adalah perhitungan kimia umum, baik di lab untuk alasan praktis dan di kelas untuk belajar bagaimana mengkonversi unit dan melaporkan angka signifikan. Berikut adalah tiga cara untuk menemukan volume.

Tabung reaksi yang khas memiliki bagian bawah yang membulat, tetapi tabung NMR dan tabung reaksi lainnya memiliki bagian yang rata, sehingga volume yang terkandung di dalamnya adalah silinder. Anda bisa mendapatkan ukuran volume yang cukup akurat dengan mengukur diameter internal tabung dan ketinggian cairan.

• Cara terbaik untuk mengukur diameter tabung reaksi adalah dengan mengukur jarak terluas antara permukaan kaca atau plastik. Jika Anda mengukur dari ujung ke ujung, Anda akan memasukkan tabung tes itu sendiri dalam pengukuran Anda, yang tidak benar.
• Ukur volume sampel dari mulai dari bagian bawah tabung ke dasar meniskus (untuk cairan) atau lapisan atas sampel. Jangan mengukur tabung reaksi dari bagian bawah alas ke tempat ujungnya.

Menggunakan rumus untuk volume silinder untuk melakukan perhitungan:

V = πr²h

di mana V adalah volume, π adalah pi (sekitar 3.14 atau 3.14159), r adalah jari-jari silinder dan h adalah tinggi sampel

Diameter (yang Anda ukur) adalah dua kali radius (atau radius adalah setengah diameter), sehingga persamaannya dapat ditulis ulang:

V = π (1/2 d)²h

dimana d adalah diameter

Katakanlah Anda mengukur tabung NMR dan menemukan diameternya menjadi 18,1 mm dan tingginya menjadi 3,24 cm. Hitung volume. Laporkan jawaban Anda ke 0,1 ml terdekat.

Pertama, Anda ingin mengonversi unit agar sama. Silakan gunakan cm sebagai unit Anda, karena sentimeter kubik adalah mililiter! Ini akan menghemat masalah Anda ketika tiba saatnya untuk melaporkan volume Anda.

Ada 10 mm dalam 1 cm, jadi untuk mengkonversi 18,1 mm menjadi cm:

diameter = (18.1 mm) x (1 cm / 10 mm) [perhatikan bagaimana mm dibatalkan]
diameter = 1,81 cm

Sekarang, masukkan nilai-nilai ke dalam persamaan volume:

V = π (1/2 d)²h
V = (3,14) (1,81 cm / 2)²(3,12 cm)
V = 8.024 cm³ [dari kalkulator]

Karena ada 1 ml dalam 1 sentimeter kubik:

V = 8.024 ml

Tapi ini adalah presisi yang tidak realistis, mengingat pengukuran Anda. Jika Anda melaporkan nilainya ke 0,1 ml terdekat, jawabannya adalah:

V = 8,0 ml

Jika Anda tahu komposisi isi tabung reaksi, Anda bisa melihat ke atas kepadatannya untuk menemukan volume. Ingat, densitasnya sama dengan massa per satuan volume.

Dapatkan massa tabung reaksi yang kosong.

Dapatkan massa tabung reaksi plus sampel.

Massa sampel adalah:

massa = (massa tabung reaksi diisi) - (massa tabung reaksi kosong)

Sekarang, gunakan kerapatan sampel untuk menemukan volumenya. Pastikan satuan kepadatannya sama dengan massa dan volume yang ingin Anda laporkan. Anda mungkin perlu mengkonversi unit.

density = (massa sampel) / (volume sampel)

Menyusun ulang persamaan:

Volume = Kepadatan x Massa

Mengharapkan kesalahan dalam perhitungan ini dari pengukuran massa Anda dan dari perbedaan apa pun antara kepadatan yang dilaporkan dan kepadatan sebenarnya. Ini biasanya terjadi jika sampel Anda tidak murni atau suhunya berbeda dari yang digunakan untuk pengukuran kepadatan.

Perhatikan tabung reaksi normal memiliki bagian bawah yang membulat. Ini berarti menggunakan rumus untuk volume silinder akan menghasilkan kesalahan dalam perhitungan Anda. Juga, sulit untuk mengukur diameter dalam tabung. Cara terbaik untuk menemukan volume tabung reaksi adalah dengan memindahkan cairan ke silinder yang telah lulus bersih untuk membaca. Perhatikan bahwa akan ada beberapa kesalahan dalam pengukuran ini juga. Sejumlah kecil cairan mungkin tertinggal dalam tabung reaksi selama pemindahan ke silinder ukur. Hampir bisa dipastikan, beberapa sampel akan tetap berada di dalam silinder yang lulus ketika Anda memindahkannya kembali ke tabung reaksi. Pertimbangkan ini.

Namun metode lain untuk mendapatkan volume tabung reaksi bulat adalah menggabungkan volume silinder dengan setengah volume bola (belahan bumi yang merupakan bagian bawah bundar). Ketahuilah bahwa ketebalan kaca di bagian bawah tabung mungkin berbeda dari dinding, sehingga ada kesalahan bawaan dalam perhitungan ini.